2025年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試三級(jí)(嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì))試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個(gè)正確答案，錯(cuò)選、不選均不得分）1.在ARMCortexM3內(nèi)核中，NVIC最多可支持多少個(gè)外部中斷？A.32??B.64??C.128??D.240答案：D解析：CortexM3的NVIC設(shè)計(jì)上限為240個(gè)外部中斷源，編號(hào)16~255，0~15為系統(tǒng)異常。2.某MCU的SysTick時(shí)鐘源為內(nèi)核時(shí)鐘的8分頻，內(nèi)核時(shí)鐘72MHz，若需產(chǎn)生1ms中斷，重裝載值應(yīng)設(shè)為：A.8999??B.8999×8??C.8999×9??D.8999×72答案：A解析：SysTick頻率=72MHz/8=9MHz，1ms需計(jì)數(shù)9000次，重裝載值=90001=8999。3.在μC/OSⅢ中，優(yōu)先級(jí)數(shù)值越小表示優(yōu)先級(jí)：A.越低??B.越高??C.與數(shù)值無關(guān)??D.由配置決定答案：B解析：μC/OSⅢ沿用“數(shù)值小=優(yōu)先級(jí)高”的約定，0為最高，優(yōu)先級(jí)數(shù)由OS_CFG_PRIO_MAX決定。4.下列哪條ARM指令可實(shí)現(xiàn)“將R0的bit[7]置1，其余位不變”？A.ORRR0,R0,0x80??B.ANDR0,R0,0x80??C.EORR0,R0,0x80??D.BICR0,R0,0x80答案：A解析：ORR為按位或，0x80僅bit7為1，可實(shí)現(xiàn)置位。5.在I2C總線中，若從機(jī)地址為0x3A，寫方向時(shí)總線上出現(xiàn)的第一個(gè)字節(jié)為：A.0x3A??B.0x74??C.0x75??D.0x3B答案：B解析：0x3A左移1位+0（寫）=0x74。6.關(guān)于CAN報(bào)文標(biāo)識(shí)符，下列說法正確的是：A.標(biāo)準(zhǔn)幀標(biāo)識(shí)符11位，擴(kuò)展幀29位??B.標(biāo)準(zhǔn)幀標(biāo)識(shí)符11位，擴(kuò)展幀18位C.標(biāo)準(zhǔn)幀7位，擴(kuò)展幀29位??D.標(biāo)準(zhǔn)幀與擴(kuò)展幀均為11位答案：A解析：CAN2.0B規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)幀11位，擴(kuò)展幀29位。7.在Linux內(nèi)核中，字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)注冊(cè)函數(shù)是：A.register_blkdev??B.register_chrdev_region??C.platform_driver_register??D.class_create答案：B解析：register_chrdev_region用于靜態(tài)申請(qǐng)字符設(shè)備號(hào)。8.某ADC為12位，參考電壓3.3V，采樣值0x4B0，對(duì)應(yīng)輸入電壓約為：A.1.000V??B.1.212V??C.1.500V??D.2.000V答案：B解析：0x4B0=1200，V=1200/4096×3.3≈0.967×3.3≈1.212V。9.在FreeRTOS中，任務(wù)進(jìn)入阻塞態(tài)的最常見原因是：A.調(diào)用vTaskDelete(NULL)??B.調(diào)用taskYIELD()??C.調(diào)用vTaskDelay()??D.被高優(yōu)先級(jí)任務(wù)搶占答案：C解析：vTaskDelay()主動(dòng)阻塞，是最典型場(chǎng)景。10.下列哪種存儲(chǔ)器在掉電后仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)？A.SDRAM??B.SRAM??C.EEPROM??D.寄存器答案：C解析：EEPROM為電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，非易失。11.在CortexM3的堆棧模型中，壓棧順序?yàn)椋篈.R0~R3,R12,LR,PC,xPSR??B.xPSR,PC,LR,R12,R3~R0C.R4~R11,LR??D.任意順序答案：B解析：硬件自動(dòng)壓棧順序?yàn)閤PSR→PC→LR→R12→R3→R2→R1→R0。12.若某GPIO寄存器地址為0x40011000，ODR偏移0x14，則ODR地址為：A.0x40011014??B.0x40011010??C.0x40011004??D.0x40011020答案：A解析：直接相加即可。13.在Bootloader升級(jí)過程中，通常采用何種機(jī)制確保不掉電損壞？A.雙Bank備份??B.CRC校驗(yàn)??C.簽名驗(yàn)證??D.看門狗答案：A解析：雙Bank可實(shí)現(xiàn)“寫新留舊”，掉電回滾。14.關(guān)于MMU與MPU，下列說法錯(cuò)誤的是：A.MMU支持地址轉(zhuǎn)換??B.MPU支持區(qū)域訪問權(quán)限??C.CortexM3帶MMU??D.CortexA系列常帶MMU答案：C解析：CortexM3僅帶MPU，無MMU。15.在SPI通信中，若CPOL=1,CPHA=1，時(shí)鐘空閑狀態(tài)為：A.低電平，第一個(gè)邊沿采樣??B.高電平，第二個(gè)邊沿采樣C.低電平，第二個(gè)邊沿采樣??D.高電平，第一個(gè)邊沿采樣答案：B解析：CPOL=1空閑高，CPHA=1在第二個(gè)邊沿采樣。16.某交叉編譯鏈命名為armnoneeabigcc，其中eabi指：A.嵌入式應(yīng)用二進(jìn)制接口??B.嵌入式應(yīng)用匯編接口C.嵌入式應(yīng)用總線接口??D.嵌入式應(yīng)用塊接口答案：A解析：EABI=EmbeddedApplicationBinaryInterface。17.在Yocto項(xiàng)目中，構(gòu)建鏡像的命令為：A.bitbakecoreimageminimal??B.makemenuconfig??C.reposync??D.cmake答案：A解析：bitbake為Yocto構(gòu)建引擎。18.關(guān)于RS485與RS232，下列說法正確的是：A.RS485為單端，RS232為差分??B.RS485支持多點(diǎn)，RS232點(diǎn)對(duì)點(diǎn)C.RS485電平±12V??D.RS232最大速率10Mbps答案：B解析：RS485差分、多點(diǎn)；RS232單端、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。19.在C語言中，關(guān)鍵字volatile作用不包括：A.防止編譯器優(yōu)化??B.確保每次從內(nèi)存讀取??C.保證原子性??D.適用于硬件寄存器答案：C解析：volatile不保證原子性，需額外同步機(jī)制。20.某定時(shí)器時(shí)鐘72MHz，預(yù)分頻71，計(jì)數(shù)周期999，則定時(shí)時(shí)間為：A.1ms??B.10ms??C.100μs??D.1s答案：A解析：分頻后1MHz，周期1000次，1ms。21.在CortexM3中，優(yōu)先級(jí)分組設(shè)置為5位搶占、3位子優(yōu)先級(jí)，則共有搶占級(jí)別：A.32??B.64??C.128??D.8答案：A解析：5位搶占→2^5=32級(jí)。22.關(guān)于DMA，下列說法錯(cuò)誤的是：A.可減輕CPU負(fù)載??B.必須關(guān)閉中斷才能使用??C.支持循環(huán)緩沖??D.可與外設(shè)觸發(fā)同步答案：B解析：DMA與中斷可協(xié)同，無需關(guān)閉中斷。23.在Linux設(shè)備樹中，節(jié)點(diǎn)屬性compatible作用是：A.指定寄存器地址??B.匹配驅(qū)動(dòng)??C.指定中斷號(hào)??D.指定時(shí)鐘頻率答案：B解析：compatible字符串用于驅(qū)動(dòng)匹配。24.某文件系統(tǒng)采用LittleFS，其設(shè)計(jì)目標(biāo)不包括：A.掉電安全??B.磨損均衡??C.大文件流式存儲(chǔ)??D.低RAM占用答案：C解析：LittleFS面向MCU，小文件場(chǎng)景，不擅長大文件流。25.在CMake中，交叉編譯工具鏈文件變量為：A.CMAKE_TOOLCHAIN_FILE??B.CMAKE_BUILD_TYPE??C.CMAKE_SOURCE_DIR??D.CMAKE_CXX_FLAGS答案：A解析：CMAKE_TOOLCHAIN_FILE指定工具鏈路徑。26.關(guān)于BLE廣播通道，正確的是：A.40個(gè)通道全可廣播??B.僅3個(gè)主廣播通道??C.37個(gè)數(shù)據(jù)通道??D.跳頻間隔固定7.5ms答案：B解析：BLE規(guī)定3個(gè)主廣播通道：37/38/39。27.在CortexM3中，執(zhí)行SVC指令后，進(jìn)入的異常號(hào)為：A.6??B.11??C.14??D.15答案：B解析：SVC異常號(hào)為11。28.某傳感器通過I2C輸出16位數(shù)據(jù)，高字節(jié)在前，主機(jī)接收順序應(yīng)為：A.先高后低，左移8位或??B.先低后高，直接相加C.僅讀高字節(jié)??D.僅讀低字節(jié)答案：A解析：高字節(jié)先接收，需左移8位再或低字節(jié)。29.在RTOS中，優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的解決機(jī)制是：A.優(yōu)先級(jí)繼承??B.優(yōu)先級(jí)屏蔽??C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)??D.信號(hào)量計(jì)數(shù)答案：A解析：優(yōu)先級(jí)繼承可臨時(shí)提升低優(yōu)先級(jí)任務(wù)，避免反轉(zhuǎn)。30.某嵌入式Web服務(wù)器采用Mongoose，其默認(rèn)監(jiān)聽端口為：A.22??B.23??C.80??D.443答案：C解析：HTTP默認(rèn)80端口。二、填空題（每空2分，共20分）31.在ARM匯編中，指令“LDRR0,[PC,__]”的偏移范圍是______字節(jié)。答案：±4095解析：LDRliteral編碼24位，±4KB對(duì)齊。32.若某MCU的Flash擦除單位為2KB，寫入單位為______字節(jié)。答案：256解析：常見頁編程256字節(jié)，不同芯片需查手冊(cè)。33.在Linux內(nèi)核模塊中，打印級(jí)別KERN_ERR對(duì)應(yīng)的數(shù)字為______。答案：3解析：linux/kern_levels.h定義KERN_ERR為3。34.某PWM頻率1kHz，占空比30%，高電平時(shí)間______ms。答案：0.3解析：1kHz周期1ms，30%即0.3ms。35.在CortexM3中，系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍寄存器______地址固定為0xE000E010。答案：SysTick解析：SysTick控制及重裝載寄存器位于私有外設(shè)總線。36.在FreeRTOS中，任務(wù)堆棧增長方向由宏______定義。答案：configSTACK_GROWTH解析：可為1或1，ARM通常為向下增長1。37.某BLE連接間隔為7.5ms，則連接事件出現(xiàn)頻率______Hz。答案：133.33解析：1/0.0075≈133.33Hz。38.在UBoot中，環(huán)境變量存儲(chǔ)于______分區(qū)。答案：ubootenv解析：默認(rèn)偏移由CONFIG_ENV_OFFSET指定。39.在CANOpen協(xié)議中，心跳報(bào)文COBID高4位固定為______。答案：0x7解析：NMT錯(cuò)誤控制幀高4位1110，即0x700+NodeID。40.在Yocto中，配方文件擴(kuò)展名為______.bb。答案：bitbake解析：.bb為基本配方，.bbappend追加。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.CortexM3支持Thumb2指令集，不再支持ARM32位指令。答案：√解析：M系列僅Thumb2，無ARM模式。42.在I2C協(xié)議中，重復(fù)起始條件（Sr）與停止條件（P）之間必須釋放總線。答案：×解析：Sr不釋放總線，保持占有。43.Linux內(nèi)核模塊必須調(diào)用module_init()顯式注冊(cè)初始化函數(shù)。答案：√解析：宏展開即module_init。44.LittleFS采用COW（寫時(shí)復(fù)制）技術(shù)保證掉電安全。答案：√解析：元數(shù)據(jù)COW，數(shù)據(jù)日志。45.RS485總線終端電阻通常取120Ω。答案：√解析：特性阻抗約120Ω。46.在FreeRTOS中，中斷優(yōu)先級(jí)數(shù)值越小表示優(yōu)先級(jí)越低。答案：×解析：與任務(wù)相反，中斷數(shù)值小=優(yōu)先級(jí)高。47.嵌入式WebSocket協(xié)議基于TCP，默認(rèn)端口8080。答案：×解析：無默認(rèn)端口，常用80/443。48.在CMake中，add_definitions()可添加宏定義。答案：√解析：等價(jià)于D。49.在C語言中，結(jié)構(gòu)體位段成員不能跨越存儲(chǔ)單元邊界。答案：×解析：編譯器允許跨單元，但效率低。50.在UBoot中，bootm命令用于啟動(dòng)Linux內(nèi)核鏡像uImage。答案：√解析：bootm解析UBoot頭。四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）51.簡(jiǎn)述嵌入式Bootloader實(shí)現(xiàn)固件升級(jí)的雙Bank機(jī)制，并給出掉電恢復(fù)策略。答案：雙Bank將Flash劃分為BankA與BankB，當(dāng)前運(yùn)行A，升級(jí)時(shí)將新固件寫入B，寫完后置交換標(biāo)志，重啟后Bootloader檢查標(biāo)志，若有效則跳轉(zhuǎn)到B運(yùn)行，否則繼續(xù)A。掉電恢復(fù)：標(biāo)志位采用雙冗余+CRC，若標(biāo)志損壞則回滾原Bank，確保始終有可啟動(dòng)鏡像。52.說明CortexM3中MPU配置步驟及關(guān)鍵寄存器。答案：步驟：1.禁止MPU（CTRL=0）；2.配置區(qū)域基地址與屬性（RNR、RBAR、RASR）；3.使能MPU及背景區(qū)（CTRL=1|HFNMIENA）。關(guān)鍵寄存器：MPU_TYPE、MPU_CTRL、MPU_RNR、MPU_RBAR、MPU_RASR。53.寫出Linux平臺(tái)設(shè)備驅(qū)動(dòng)中，使用設(shè)備樹獲取IRQ號(hào)并申請(qǐng)中斷的代碼片段。答案：```cintirq=platform_get_irq(pdev,0);if(irq<0)returnirq;returndevm_request_irq(&pdev>dev,irq,handler,IRQF_SHARED,"foo",dev);```54.說明BLE連接參數(shù)更新流程及主機(jī)角色職責(zé)。答案：從機(jī)發(fā)起L2CAPConnectionParameterUpdateRequest，攜帶新間隔、延遲、超時(shí)；主機(jī)檢查范圍后回復(fù)ConnectionUpdateResponse，若同意則鏈路層在下一個(gè)連接事件使用新參數(shù)；主機(jī)負(fù)責(zé)參數(shù)合法性校驗(yàn)與最終決策。55.解釋嵌入式系統(tǒng)中“零拷貝”概念，并給出一個(gè)DMA環(huán)形隊(duì)列實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)。答案：零拷貝指數(shù)據(jù)無需CPU搬運(yùn)，外設(shè)?內(nèi)存由DMA完成。環(huán)形隊(duì)列要點(diǎn)：1.首尾指針硬件化；2.描述符鏈表循環(huán)；3.中斷僅處理完成標(biāo)志；4.緩存行對(duì)齊避免撕裂；5.使用memorybarrier確保順序。五、綜合設(shè)計(jì)題（共20分）56.某工業(yè)節(jié)點(diǎn)采用STM32F103+FreeRTOS，需實(shí)現(xiàn)：(1)每10ms采集8路0~10V傳感器，12位ADC，DMA傳輸；(2)通過CANOpen上傳，TPDO周期100ms；(3)支持IAP升級(jí)，雙BankFlash；(4)異常時(shí)看門狗復(fù)位并記錄crash信息到備份寄存器。請(qǐng)給出：a)硬件連接簡(jiǎn)圖（文字描述即可）；b)ADC+DMA配置關(guān)鍵代碼（含定時(shí)觸發(fā)）；c)CANOpenTPDO映射配置；d)Bootloader跳轉(zhuǎn)及crash記錄策略。答案：a)8路傳感器→分壓電阻→STM32F103ADCIN0~IN7；CAN收發(fā)器TJA1050→PA12/PA11；外部看門狗獨(dú)立芯片→NRST；備份寄存器BKP_DR1~DR4存儲(chǔ)crash標(biāo)志。b)```cADC_InitTypeDefadc={.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent,.ADC_ScanConvMode=ENABLE,.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE,.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO,.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right,.ADC_NbrOfChannel=8};ADC_Init(ADC1,&adc);ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);...ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);DMA_InitTypeDefdma={.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&ADC1>DR,.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)adcBuf,.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC,.DMA_BufferSize=8,.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable,.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable,.DMA_Mode=DMA_Mode_Circular,.DMA_